分析化学与环境保护教学课件.ppt

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1、分析化学与环境保护教学课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望环境化学是环境化学是70年代以后刚刚发展起来得一门新年代以后刚刚发展起来得一门新兴的化学科学和环境科学的交叉学科兴的化学科学和环境科学的交叉学科,它是化学它是化学科学的一个新的重要分支科学的一个新的重要分支,也是环境科学的核心也是环境科学的核心组成部分。组成部分。1995年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖第一次授予三位环境化第一次授予三位环境化学家学家Crutzen,Rowland和和Molina

2、 环境化学列为化学中环境化学列为化学中5个应该发展的尖端个应该发展的尖端领域之一领域之一,其他其他4个领个领域为化学反应活性知域为化学反应活性知识、化学催化反应、识、化学催化反应、生命过程化学和在极生命过程化学和在极端条件下的化学行为端条件下的化学行为环境化学主要包括环境化学主要包括环境分析化学环境分析化学环境污染化学环境污染化学(大气大气,水体水体,土壤环境化学土壤环境化学)环境污染控制化学环境污染控制化学环境分析化学环境分析化学(environmental analysis chemistry)环境分析化学是研究环境污染物质的组环境分析化学是研究环境污染物质的组成、结构、状态以及含量的分析

3、化学的成、结构、状态以及含量的分析化学的一个新分支。在某种意义上讲一个新分支。在某种意义上讲,环境科学环境科学的发展依赖于环境分析化学的发展。的发展依赖于环境分析化学的发展。环境分析化学具有以下特点环境分析化学具有以下特点(1)涉及范围广涉及范围广(2)对象复杂对象复杂(3)(3)变异性变异性 (4)定量分析定量分析(痕量甚痕量甚至超痕量分析至超痕量分析)(5)普遍性及实用性普遍性及实用性强强环境分析化学中近年发环境分析化学中近年发展的的几项技术展的的几项技术 (1)激光腔内共振衰减吸收技激光腔内共振衰减吸收技术术(Cavity Ringdown Laser Absorption Spectr

4、oscopy)(2)固相微萃取技术固相微萃取技术 (Solid Phase Micro-Extraction)(3)现场分析化学和工艺技术现场分析化学和工艺技术(Field Analytical Chemistry And Technology)(4)色谱进样技术色谱进样技术柱头进样柱头进样(on column)(on column)分流分流/无分流进样无分流进样(split/splitless)(split/splitless)吹捕法进样吹捕法进样(purge and trap)(purge and trap)环境分析化学未来发展的趋势环境分析化学未来发展的趋势 分析方法标准化分析方法标准化

5、 分析技术连续自动化分析技术连续自动化 电子计算机的应用电子计算机的应用 多种方法和仪器的联合使用多种方法和仪器的联合使用 激光技术的应用激光技术的应用 痕量和超痕量分析的研究痕量和超痕量分析的研究我们平常可接触到的环境分析化学实验我们平常可接触到的环境分析化学实验用酸碱滴定法做废水的酸度和碱度测定用酸碱滴定法做废水的酸度和碱度测定用用络络合合滴滴定定法法做做水水的的硬硬度度测测定定(滴滴定定法法)用用氧氧化化还还原原滴滴定定法法做做化化学学需需氧氧量量(COD)测测定定(重铬酸钾法重铬酸钾法)高锰酸钾指数的测定高锰酸钾指数的测定(高锰酸钾法高锰酸钾法)溶解氧和生化需氧量的测定溶解氧和生化需氧

6、量的测定(碘量法碘量法)等等参考文献参考文献:曹曹植植菁菁,朱朱明明,龙龙炳炳清清,赵赵 仕仕林林,杨代军杨代军 江桂斌江桂斌 中中国国科科学学院院生生态态环环境研究中心境研究中心 题目题目 开放性实验设计开放性实验设计:请设计具体实验方法调查废旧干电池的请设计具体实验方法调查废旧干电池的 渗漏液渗漏液(主要含汞主要含汞,铬铬,镍镍,铅离子铅离子)所含的所含的 各种重金属离子浓度一般情况各种重金属离子浓度一般情况.参考答案参考答案:(一一)首首先先收收集集废废置置比比较较久久的的5 5号号电电池池,并并 收集一定量的雨水收集一定量的雨水(二二)设设计计柱柱形形的的放放置置废废旧旧电电池池的的容

7、容器器(材材料料最最好好是是玻玻璃璃或或塑塑料料)下下端端要要有有供供渗渗漏漏液液流流出出的的出出口口,上上端端的的柱柱形形开开口口放放置置雨雨水水可可以以缓缓慢慢滴滴下下的的容容器器(比比如如滴滴定定管管),),柱柱形形容容器器下下端端用用锥锥形形瓶瓶收收集集渗渗漏漏液液,柱柱形形容容器器中中放放置置适适量量的的废废旧旧电电池池,这这样样的的实实验验装装置置要要求求有有3434组组.且且各各组组所所放放的的电电池池数数目目和和样样式应尽量相同式应尽量相同(三三)收收集集渗渗漏漏液液,上上端端应应控控制制雨雨水水落落下下的的速速度度足足够够慢慢,最最好好使使上上下下滴滴落落的的速速度度尽尽量量

8、相相同同,且且柱柱形形容容器器中中尽尽量量不不要要有有汇汇集集的的雨雨水水.每每组组收收集集3434次次,每每次次50 50 mlml的的待待测测样样品品.待待测测溶溶液液中中的的杂杂质质要要事事先先通通过过过过滤滤除掉除掉 (四四)进进行行汞汞,铬铬,镍镍,铅铅四四种种重重金金属属离离子子的的分分析析滴滴定方案一定方案一:(1)(1)汞汞量量法法,以以氯氯化化钠钠作作滴滴定定剂剂,二二苯苯胺胺基基脲脲作作指指示示剂剂,未未滴滴定定时时汞汞盐盐生生成成的的氯氯化化汞汞是是解解离离度度很很小小的的络络合合物物形形成成蓝蓝紫紫色色的的螯螯合合物物,当当溶溶液液由由蓝蓝紫紫色色变变未未无无色色时时指

9、指示示终终点点到达到达 (2)(2)溶溶液液中中以以过过量量的的CNCN掩掩蔽蔽镉镉和和镍镍,以以EDTAEDTA为为滴滴定定剂剂,以铬黑为指示剂以铬黑为指示剂,测定铅含量测定铅含量 (3)(3)调调至至氨氨性性,在在氨氨性性溶溶液液中中以以丁丁二二酮酮月月亏亏为为沉沉淀淀剂剂,与与镍镍生生成成鲜鲜红红色色螯螯合合物物沉沉淀淀,过过滤滤,洗洗涤涤,组组成成恒恒定定,可可烘烘干干直接称量直接称量 (4)(4)液液调调制制弱弱酸酸性性,加加入入NaNa2 2S,S,生生成成黄黄色色的的CdSCdS沉沉淀淀析析出出,过过滤滤,洗涤洗涤,可烘干直接称量可烘干直接称量 (五五)对对所所得得的的测测量量数

10、数据据进进行行分分析析和和校校正正,最最终终得得到到渗渗漏漏液所含的各种重金属离子浓度一般情况的数据液所含的各种重金属离子浓度一般情况的数据.方案二方案二(1)先取四份等量先取四份等量,相同的溶液相同的溶液(2)汞汞的的测测定定:取取一一份份试试样样在在95用用高高锰锰酸酸钾钾和和过过硫硫酸酸钾钾将将试试样样消消解解,把把所所含含汞汞全全部部转转化化为为二二价价汞汞,用用盐盐酸酸羟羟胺胺将将过过剩剩的的氧氧化化剂剂还还原原.在在酸酸性性条条件件下下,汞汞离离子子与与双双硫硫腙腙生生成成橙橙色色螯螯合合物物,用用三三氯氯甲甲烷烷萃萃取取,再再用用NaOH-EDTA混混合合溶溶液液洗洗去去过过量量

11、的的双双硫硫腙腙,在在485nm处处,以氯仿作参比测量吸光度以氯仿作参比测量吸光度.(3)镉镉的的测测定定:另另取取一一份份试试样样在在强强碱碱性性溶溶液液中中,Cd与与双双硫硫腙腙生生成成螯螯合合物物,用用三三氯氯甲甲烷烷萃萃取取分分离离后后于于518nm波波长处进行吸光光度测定长处进行吸光光度测定,从而求镉含量从而求镉含量(4)铬铬的的测测定定:再再取取一一份份试试样样把把其其调调至至酸酸性性,用用高高锰锰酸酸钾钾把把水水样样中中的的三三价价铬铬氧氧化化为为六六价价铬铬,六六价价铬铬与与二二苯苯碳碳酰酰二二肼肼反反应应生生成成紫紫红红化化合合物物,于于波波长长540处处进进行行吸吸光光光光度度测测定定,过过量量的的高高锰锰酸酸钾钾用用亚亚硝硝酸酸钠钠分分解解,过过量量的的亚硝酸钠再加尿素分解亚硝酸钠再加尿素分解.(5)测镍的方法同方法一测镍的方法同方法一谢谢 谢谢 大大 家家